JPS62132174A - 光学式速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、たとえば自動車などの速度を検出するために
用いられる空間フィルタを備えた光学式速度検出装置に
関する。

背景技術 このような光学式速度検出装置において、従来から用い
られている空間周波数領域での狭帯域通３ｎ　フィルタ
である光検出器は、第１２図に示されている。この光検
出器１の受光面は、長方形短冊状であり、移動力向２に
沿って光検出素子ＤＩ。

Ｄ２．・・・、Ｄｎが連接して配置される光検出器１に
は対象物である道路の輝度分布が球面ンズによって結像
される。光検出素子Ｄ１〜Ｄｎのうち、１つおきに配ｒ
Ｉｌされている光検出素子Ｄ　１　、Ｄ　３　、・・・
の出力は差動増幅器の一方入力に与えられ、残余の光検
出素子Ｄ２．Ｄ４．・・・は他方の入力に与えられる。

差動増幅器からの出力の周波数は自動車の移動方向２の
速度に対応している。

発明が解決しようとする問題点 このような先行技術では、光検出器１の伝達特性は、第
１３図に示されているとおりであって、移動方向２であ
るＸ方向の中心空間周波数１７　Ａを含むメインローブ
の近傍の低域サイドローブを零にすることができない。

したがって速度の測定精度が低下することになった。

本発明の目的は、構成を簡略化して高精度で速度を測定
することができるようにした改良された光学式速度検出
装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、移動方向前後の部分が先細状となっている受
光面を有し、空間フィルタを構成する光検出器の前記受
光面に結像レンズを介して相対速度を測定しようとする
対象物の輝度分布を結像さ−せ、光検出器からの出力を
差動増幅器に導いて相対速度に比例した周波数出力を取
出す光学式速度検出装置において、 前記結像レンズは、前記移動方向にのみ結像作用を有し
、がつ光検出器の空間周波数を通過させる構成を有する
ことを特徴とする光学式速度検出装置である。

好ましい実施態様では、前記光検出器の受光面の全体の
形状は、大略的に７字状であることを特徴とする。

作　　用 本発明に従えば、結像レンズは光検出器の空間周波数を
通過させるとともに、その移動方向にのみ結像作用を有
しており、移動方向に垂直な方向には結像作用を有して
おらず、デフォーカスさせている。したがって移動方向
にのみ空間周波数のフィルタとして働くことになる。し
たがって光検出器の伝達特性のサイドローブを取り除く
ことが可能になる。これによって速度の測定精度を高精
度に達成することができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体の系統図である。こ
の光学的速度検出装置は自動車に搭載されており、自動
車の対地速度を検出するために用いられる。路面３の輝
度分布は、結像レンズ４によって光検出器５の受光面に
結像される。この光検出器５は空間フィルタをＭ４威し
、その出力はライン６．７を経て差動増幅器８の一対の
各入力に与えられる。

第２図は光検出器５の正面図である。複数の光検出器Ｄ
　１　、Ｄ　２　、・・・、Ｄｎの受光面は、検出すべ
き道路の路面３に対して並んで配列された光検出素子ア
レイを構成する。これらの光検出素子Ｄｉ〜Ｄ　ｎの全
体の形状は、大略的に７字状である。参照符Ｄｎａ、Ｄ
ｎｂは、総括的に参照符Ｄｎで表すことにする。相互に
密接しで隣接する受光面の移動方向２の前後の端縁９は
相互に平行であり、かつ移動力向２に直角である。これ
らの光検出素子Ｄ１〜Ｄｎの移動方向２の前後の受光面
の部分は、その移動方向２の前後に先細状に形成されて
いる。

各受光素子Ｄ１〜Ｄ　ｎの移動方向２に沿う幅は同一で
あり、隣接する光検出素子Ｄ１．Ｄ２の繰り返し周期は
Ａである。このよ°うな光検出素子アレイの移動方向２
に垂直方向の長さは、参照符Ｂで示される。この上うな
光検出器５の受光面は、前述のように大略的にＶ字状で
あり、換言すると２つの同一形状の平行四辺形を対称に
並べた形状を有する。

これらの光検出素子Ｄ１〜Ｄ　ｎのうち、移動方向２に
沿う１つおきの受光素子Ｄ　１　、Ｄ　３　、・・・は
ライン６に共通に接続される。残余の１つおきの光検出
素子Ｄ２．Ｄ４．・・・は、もう１つのライン７に共通
に接続される。ｔｊＩＪ１図に示されている差動増幅′
Ｉ５８は、ライン６の出力信号のレベルから、もう１つ
のライン７の出力信号のレベルを差し引いた値を有する
信号を増幅回路１０に与える。増幅回路１０は、直流成
分を遮断する結合コンデンサ１１を備える。この増幅回
路１０の入カインビーグンスは、コンデンサ１１と等価
的に示された抵抗１２とによつ゛Ｃ構成される。増幅回
路１０からの出力の周波数は、周波数測定回路１３にお
いて測定される。この周波数は、自動車の移動力向２の
速度に対応している。これらの基本的な考え方は、たと
えば特開昭５７−１５４２２０に詳述されている。

ｍ１図に示される測定系全体の移動方向２に平行なＸ方
向の伝達関数Ｅ　（ｋｘ）は第１式で示される。

Ｅ　（ｋｘ）＝　ＣＳ　Ｒ（ｋｘ、ｋｙ）Ｐ　（ｋｘ、
ｋｙ）　Ｉ　（ｋｘ、ｋｙ）ｄｋｙ・・・（１） 但し、Ｒ（ｋｘ＋ｋｙ）；光検出器５の伝達関数Ｐ（ｋ
ｘ＋ｋＶＬ結像レンズ・ｔの伝達関数１　（ｋｘ、ｋｙ
）；対象物の輝度の空間周波数分布（ｋＸ＋ｋｙ）；Ｘ
方向、Ｘ方向の空間周波数Ｃ；定数 ここで、Ｉ　（ｋｘ＋　ｋｙ）は対象物固有の関数であ
り、問題解決の対象とはならないが、Ｒ（ｋｘｅ　ｋｙ
）とＰ（ｋｘ＋　ｋｙ）は装置側の関数である。

ｆｊＳ３図は、光検出器５の伝達特性を示す、この第２
図に示された構成を有する光検出器５は、中心空間周波
数１／Ａのメインローブを有し、Ｘ方向の低域サイドロ
ーブを有しておらず、このことによって測定精度の向上
を図ることが可能である。

第４図は、レンズ４の移動方向２に平行なｘ軸を含む鉛
直面で切断した断面を示し、＃ＩＪｓ図はｘ軸に垂直な
方向から見たレンズ４の側面図である。

このレンズ４はＸ方向に垂直なＸ方向を含む鉛直な対象
面１４に関して、対象な形状を有し、路面３の像を光検
出器５の受光面に結像させる。

第６図（１）は、レンＸ：４のＸ方向の伝達特性を示す
。このレンズ４は、光検出器５の中心空間周波数１／Ａ
を通過させる機能を有する。第６図（２）は、レンズ４
のＸ方向の伝達特性を示す、レンズ４は、 以下の低域の空間周波数のみしか伝達しないローパス１
、！性を有する。

したがって系全体のＸ方向の伝達特性は、＃５７図のラ
イン！１で示されるように、 である中心空間周波数のみを通過する特性を有する。な
お参考までに述べると１．前述の第１２図の光検出器１
に結像用球面レンズを用いて結像したときの特性は、ラ
イン１１の他にラインノ２で示される低域サイドローブ
が含まれ、測定精度が低下する。また第２図に示される
光検出器５にレンズ４に変えて結像用球面レンズを用い
て結像したときにおける伝達特性は、ラインノ１の他に
ラインＪ！３で示される低域サイドローブが含まれる。

本発明では、光検出器５とレンズ４との組み合わせを用
いることによって低域サイドローブＪ！２゜ノ３が除去
され、メインローブノ１のみを有する伝達特性が得Ｃ）
れる。

第８図は、本発明の他の実施例のレンズ１５のＸ方向か
ら見た正面図であり、第９図は第８図に示されるレンズ
１５のＸ方向から見た側面図である。レンズ１５の上部
１５ａは、三角柱状のプリズムとなっている。このよう
な構成を有するレンズ１５もまた本発明において用いる
ことができる。

第１０図は、本発明のさらに他の実施例のレンズ１６の
Ｘ方向から見た正面図であり、第１１図はレンズ１６の
Ｘ軸方向から見た側面図である。

レンズ１６はＸ方向に延在する突条１７を有し、その繰
り返し周期をｄとし、レンズ１６の焦点距離をＳとする
と、 を満たすように定められる。このようなレンズ１６もま
た前述のレンズ４に代えて、用いることができる。

本発明では、光検出器５に代えて光検出素子の検出面を
検出すべき物体面との相対的な移動方向に沿って交互に
複数個に配列して光検出素子アレイを構成し、相互に隣
接する検出面の移動方向前後の端縁は平行であり、かつ
その移動方向に直角であり、光検出素子アレイの前記移
動方向前後の検出面の部分を移動方向前後に先細状にし
た構成であってもよい、さらにまた光検出器５に代えて
、光検出素子の検出面を検出すべき物体面との相対的な
移動力向に沿って交互に複数個配列して光検出索子アレ
イを構成し、相互に隣接する検出面の移動方向前後の端
縁は平行であり、かつその移動方向に対して９０度未満
の角度で交差し、光検出素子７レイの移動方向前および
後の検出面の部分の面積を移動方向前および後になるに
したがってそれぞれ小さくした構成としてもよい。

効　　果 以上のように本発明によれば、移動方向にのみ結像作用
を有し、かっ光検出器の空間周波数を通遇させる構成を
有する結像レンズを用いるようにしたので、レンズ系の
構成が簡略化されて、その移動方向に沿う系全体の伝達
特性のサイドローブを除去することが可能になり、した
がって速度の測定精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

Ｐｔ５１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図
は光検出器５の正面図、第３図は光検出器５の伝達特性
を示す図、第４図はレンズ４のＸ方向から見た正面図、
第５図はレンズ４のＸ方向から見た側面図、第６図はレ
ンズ４の伝達特性を示す図、第７図は第１図に示された
実施例の系全体のＸ方向の伝達特性を示す図、第８図は
本発明の他の実施例のレンズ１５のＸ方向から見た正面
図、第９図は第８図に示されたレンズ１５のＸ方向から
見た側面図、第１０図は本発明のさらに池の実施例のレ
ンズ１ＧのＸ方向から見た正面図、第１１図は第１０図
に示されたレンズ１６のＸ方向から見た側面図、第１２
図は先行技術の光検出器１を示す正面図、第１３図は第
１２図に示された光検出器１の伝達特性を示す図である
。 ４．１５．１６・・・レンズ、５・・・光検出器、８・
・・差動増幅器、１０・・・増幅回路、１３・・・周波
数測定回路 代理人　　弁理士　四教　圭一部 第１図 第２図 第３図 第４図　　　　　　第５図 第６図 第７図 第８図　　　　　第９図 ］５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動方向前後の部分が先細状となっている受光面
   を有し、空間フィルタを構成する光検出器の前記受光面
   に結像レンズを介して相対速度を測定しようとする対象
   物の輝度分布を結像させ、光検出器からの出力を差動増
   幅器に導いて相対速度に比例した周波数出力を取出す光
   学式速度検出装置において、 前記結像レンズは、前記移動方向にのみ結像作用を有し
   、かつ光検出器の空間周波数を通過させる構成を有する
   ことを特徴とする光学式速度検出装置。
2. （２）前記光検出器の受光面の全体の形状は、大略的に
   Ｖ字状であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の光学式速度検出装置。